人教版高二物理选择性必修二第二章 2.2《法拉第电磁感应定律》共29张ppt

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人教版2019高中物理选择性必修第二册 法拉第电磁感应定律(课件)35张ppt

人教版2019高中物理选择性必修第二册 法拉第电磁感应定律(课件)35张ppt

二、法拉第电磁感应定律
4.应用:用公式
E n Φ t
求E的几种常见情况:
①B不变, S发生变化,ΔS=S2-S1 :
E n BS 2 BS1 t
B S n
t
②S不变, B发生变化,ΔB=B2-B1 : E n B2S B1S =n S B
t
t
③如果B、S都变化呢?
E n 2-1 =n B2S2 B1S1
(2)当线圈转过θ 时,电动势
E nBL2v nBL2L1 nBS
E nBL2v1
v1 vcos L1 cos
t
E nBS cost
三、导体切割磁感线时的感应电动势
4.线圈绕垂直于磁场的轴转动,线圈匝数n,求E。 (3)线圈以图示情形运动时
Oω l1 l2
B
E E1 E2 nBLl1 l2 nBS
的面积增加一倍,则半径r增加到原来的 2 倍,电流也增加到原来的 2 倍;I与线圈匝数无关。
练习3
一飞机在南半球上空做飞行表演。当它自东向西方向做飞行表演时,飞机左右两机翼端点哪一 点电势高( B ) A. 飞机右侧机翼电势低,左侧电势高 B. 飞机右侧机翼电势高,左侧电势低 C. 两机翼电势一样高 D. 条件不足,无法判断
A. 把线圈匝数增加一倍
B. 把线圈面积增加一倍
C. 把线圈半径增加一倍
D. 改变线圈与磁场方向的夹角
解析:设导线的电阻率为ρ,横截面积为S0,线圈的半径为r,则I=
E R
=
n
t R
=
n
r2 B sin t
n2 r S0
=
S0r 2
·
B t
·sinθ。可见将r增加
一倍,则I增加一倍;将线圈与磁场方向的夹角改变时,sin θ不能变为原来的2倍(因sin θ最大值为1);若将线圈

法拉第电磁感应定律课件-高二物理人教版(2109)选择性必修第二册

法拉第电磁感应定律课件-高二物理人教版(2109)选择性必修第二册

4、直导体做切割磁感线运动感应电动势:
E BLv (B、L、v三者相互垂直 ,L上各点速度相同)
若L⊥v,L⊥B,v与B之间夹角为θ,则:
E BLv BLv sin
例2. 如下图所示“∠”形金属框架水平放在与框架平面垂直、有
理想边界的匀强磁场中,磁场方向如图所示,磁感强度为B。一
金属棒始终与框架接触良好,并与框架一边垂直,当t=0时,棒
0.001V
环中的电流:
I E 0.01A R
所求电荷量:
q It 0.01C
4、直导体做切割磁感线运动感应电动势:
如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,
导体ab长度为L,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割
磁感线,求产生的感应电动势E?a、b两点哪一点电势高?
回路在时间t内增大的面积为: × ×a × × ×a ×
课堂练习
B
×× ×× ×× × ××× ××× × × ×× × × ×× ×
××
0
t1
t2 t3
t4
t
线圈处于垂直纸面的匀强磁场中,垂直向里的方向为正方向, 磁感应强度B随时间t变化如图所示,设顺时针电流为正。 试定性画出感应电流I随时间t变化的图象?
课堂练习
B
××
×× ××
× ×××
0
t
××× × ×
ΔS=LvΔt
× G
×
×v ×
×
×
穿过回路的磁通时的变化为: × × × × × ×
××××××
ΔΦ=BΔS =BLvΔt
b
b
产生的感应电动势为:
V是相对于磁场的速度
4、直导体做切割磁感线运动感应电动势:

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共55张ppt)

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共55张ppt)

物理意义
磁通量Ф
磁通量变化△Ф
磁通量变化率ΔΦ/Δt
某一时刻穿过回路的磁
感线的条数
一段时间内穿过回路的
磁通量的变化了多少
穿过回路的磁通量变化
的快慢
与电磁感应关系
无直接关系
产生感应电动势的条件
决定感应电动势的大小
例1 如图,一个圆形线圈匝数n=1000匝、面积S=2×10-2 m2、电阻r=1Ω。
在线圈外接一阻值R=4Ω的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
小试牛刀
[针对训练5] 如图所示,一个半径为r的铜盘,在磁感应强度为B的匀
人教版 高中物理必修三
2.2
法拉第电磁感应定律
温故知新
1、产生感应电流的条件
闭合电路
磁通量变化
2、楞次定律的内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流磁通量的变化.
结论:增反减同、来拒去留、增缩减扩
图中电路中谁充当电源? 磁通量变化的线圈。
从上往下看,图中线圈电流方向? 逆时针
若图中电路断开,有没有电流? 没有
电路不闭合时,电流为零,
电源电动势是否存在?
存在
电动势的
大小?
01
感应电动势
感应电动势
R
r
等效电路
1.定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
2.产生条件:穿过电路的磁通量发生变化,无论电路是否闭合。

高中物理人教版选择性必修第二册教学课件《法拉第电磁感应定律》

高中物理人教版选择性必修第二册教学课件《法拉第电磁感应定律》
上的热功率变为原来的4倍,选项D错误。
布置作业
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
【学以致用4】如图所示,两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平
面内,其间距L=0.2 m, 磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场垂直导轨平面向
下,两导轨之间连接的电阻R=4.8 Ω,在导轨上有一金属棒ab,其接入
E′
4
I=

A=0.8 A,
R+r 4+1
故电阻R 两端的电压U=IR=0.8×4 V=3.2 V
V=4 V,
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
【学以致用3】法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖
直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方
向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列
正确的是( )
A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定
B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿
a到b的方向流动
C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,
则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电
流在R上的热功率也变为原来的2倍
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
【答案】AB
放入一个匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面向里,磁场的磁感应强
度B随时间变化规律如图乙所示.求:
(1)0~4 s内,回路中的感应电动势.
(2)t=5 s时,a、b两点哪点电势高?
(3)t=5 s时,电阻R两端的电压U.
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共18张ppt)

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共18张ppt)
1、E 动 :导线切割磁感线运动时产生的电动势。
2、表达式: E动 BLv 3、动生电动势对应的非静电力是洛伦兹力的沿杆分力。
(总的洛伦兹力对电荷不做功)
4、“动生电”过程,安培力做负功。 克服安培力做功的过程中,其他形式能量转化为电能。 安培力做功的绝对值可以作为转化的电能的量度。
练习1、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中 心轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求: (1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势 (2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势
(1)ab中的电流多大? ab两点间的电压多大?
I=0.5A
U=1.5V
(2)维持ab做匀速运动的外力多大? F=0.1N
(3)ab向右运动1m的过程中,外力做的功是多少?
电路中产生的热量是多少?
WF=0.1J Q=0.1J
一个夹角θ时,可以将速度 v 进行分解。
v v1 vsin (有效切割速度) v2 vcos (只切不割,不产生E感 )
E感 BLvsin (条件:v L,v与B夹角为)
3、切割的有效长度问题
如果导线的运动方向与导线本身不垂直时,可以将速度 v沿平行于杆和垂直于杆两个方向分解,沿杆的运动不
磁通量变化快慢可以用变化率表示,磁通量的变化率和磁通量、磁通 量的变化无直接关系:磁通量大,磁通量的变化率不一定大;磁通量的变化 大,磁通量的变化率也不一定大。
二、磁通量的变化率
1、磁通量: BS
BS
2、磁通量的变化量: 2 1 SB
3、磁通量的变化率:
t
B S t
S B
t
类似于: v、v、v
本节课我们将探讨电磁感应现象中的电动势问题,以及影响感应电流大小的因素。

2.2法拉第电磁感应定律 课件-2023年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

2.2法拉第电磁感应定律 课件-2023年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
t

2.表达式: (1)当各物理量单位都用国际单位时,k=1,则 E
t

(2)若线圈有n匝时,可以看成n个单匝线圈串联而成 E n
t
3.感应电动势单位:
伏特(V),1V=1Wb/s
4、公式说明:该公式只求E感大小,E感方向(与内部I感方向相同)由
楞次定律另行判断,求值时ΔΦ取绝对值,不涉及正负。
动。CD间形成稳定的电势差,即Uq/L=Bqv,即UCD=BLv。
(3)如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上,外部电路中自由电
荷从C到D定向移动中和CD端部分电荷,导体棒中自由电荷失去电磁平衡,重
新在沿杆方向的洛伦兹力作用下发生定向移动,
外部电路中和多少电荷,内部电路补偿多少电荷,
使内部电荷处于动态的电磁平衡,始终维持
vsinθ为有效速度,
Bsinθ为有效磁场
v
Bsinθ为有效磁场,
Lsinθ为有效长度
vsinθ为有效速度,
Lsinθ为有效长度
总而言之:谁不竖直不水平,等效谁
【注意】当有任意两个量方向平行时,E=0。
B
B
v
v
(4)有效长度的理解:
① V和L不垂直时或B和L不垂直时:L有效=Lsinθ
②导线为曲线,且端点连线垂直v:L有效=L端点距离
(1)如图,导体棒做匀速运动时还需要外力推动吗?
受向左的安培力作用 ,需要向右的外力
(2)F1和F2对电荷做功吗?与洛伦兹力不做功矛盾吗?
F1做负功,F2做正功,且任意时刻两者功率相等
F2V1=F1V2,F合即洛伦兹力不做功,不矛盾。
(3)洛伦兹力在整个能量转化的过程中起什么作用?
①垂直杆分力 F1 :安培力(F1)对导体棒做负功消耗其它形式能

2.2法拉第电磁感应定律课件ppt-高二下学期物理人教版选择性必修第二册


课堂探究
IE R
I感
E感 R
电磁感应中产生的电动势叫感应电动势。
感应电动势与感应电流的关系 产生感应电动势的部分导体相当于电源,闭合导体回路中有感应电动势就有 感应电流,若导体回路不闭合,则没有感应电流,但仍有感应电动势。
对理论和实验资料进一步严格分析后,得到
E Φ t
E k Φ t
——法拉第电磁感应定律
v2
v
B
将速度进行矢量分解
v1 = vsin θ v2 = vcos θ 动生电动势为 E = Blv1
∴ E = Blvsin θ 当v // B 时,E = 0 当v⊥B 时,E 最大
复习电源的作用
动生电动势的非静电力来源
×× × ×
×× × ×
为便于讨论,假设导体棒中的自由电荷是正电荷。
×× ××
当v⊥B 时,E 最大 ×× ××
F电
动生电动势的非静电力来源 对理论和实验资料进一步严格分析后,得到
F非
外电路
提出问题2
如图,导体棒在匀强磁场中运动,产生动生电动势的非静电力
是什么力提供的?
×
C
××
× 如图,导体棒CD在匀强磁场中运动,
+
速度方向与磁感应强度方向垂直,
×× × ×
+ v 且与导体棒垂直。
××
××
× × +×
B
为便于讨论,假设导体棒中的 × 自由电荷是正电荷。
× × D× ×
动生电动势的非静电力来源
C
× × f× ×
+
× ×
× ×

+ f
×
×
v
×

2.2 法拉第电磁感应定律 (教学课件)-高二物理人教版选择性必修二

找有效速度 v v sin
B

θ
v
v∥ v cos
E=0
v
= ⊥ = sin (θ为v与B夹角)
5、v⊥ B , L⊥B,导体棒不是直线
B
v
L
找有效长度
5、 E=n
△ф
与E=BLv的区别与联系

Φ
E=n
t




E = Blv
物理
意义
求的是 Δt 时间内的平
0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ac(长
为L)垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略
不计。当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。
(3)ac棒受到的安培力大小为F安=BIL=
a
× × × × × × ×
× × × v× ×
× × × × × × ×
× ×b ×
b
在国际单位制中,磁感应强度 B、导线长度 l、速度 v的单位分别是特斯拉(T)、
米(m)、米每秒(m/s),E 的单位是伏(V)。
3、v ∥ B , v ⊥L , L⊥B
B
4、 v 与B成θ角 , v ⊥L , L⊥B
不为零,感应电动势不为零,故D错误。
例3. 如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距L=0.50 m,左端接一电阻R=
0.20 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ac(长
为L)垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略
不计。当ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:

人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 2.法拉第电磁感应定律


1
15 3
ΔΦ=BS-0=0.2×2×15×5 3 Wb= 2 Wb
3 s 内电路产生的平均感应电动势为
15 3
Δ
5 3
2
E= =
V=
V。
Δ
3
2
求解导体棒切割磁感线运动问题时,要分清瞬时感应电动势和平均感应电
Δ
动势,正确应用 E=n Δ 和E=Blv两个公式,在应用E=Blv时要弄清切割磁感
素养阐释
1.通过对磁通量的变化率、感应电动势、法拉第电磁感应定律的学习,形
成物理观念。
2.通过法拉第电磁感应定律
θ的应用,掌握科学思维。
Φ
E=n t 及导体切割磁感线时的电动势E=Blvsin
自主预习·新知导

一、电磁感应定律
1.感应电动势
在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势。产生感应电动势的那
m2、电阻r=1 Ω,在线圈外接一阻值为R=4 Ω的电阻。把线圈放入一个匀
强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面向里,磁场的磁感应强度B随时间的变
化规律如图乙所示。
(1)求0~4 s内,回路中的感应电动势。
(2)求t=5 s时,a、b两点哪点电势高。
(3)求t=5 s时,电阻R两端的电压U。
答案:(1)1 V
2
Δ
2.公式 E=n Δ 与 E=Blvsin θ 的对比
比较项目
Φ
E=n
t
E=Blvsin θ
研究对象 整个闭合回路
回路中做切割磁感线运动的那部分导体
区 适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体切割磁感线运动的情况

Δt 内的平均感应电
计算结果
某一时刻的瞬时感应电动势

物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共32张ppt)

有关,而速度大,垂直磁感线方向的速度不一定大。所以,导体棒运动速度
越大,产生的感应电动势不一定越大。
Δ
4.Φ、ΔΦ、
与线圈匝数有关吗?感应电动势E与线圈匝数有关吗?
Δ
Δ
提示:Φ、ΔΦ、 均与某一面积相联系,与线圈匝数无关;n匝线圈相当于
Δ
n个单匝线圈的串联,所以感应电动势E与线圈匝数有关。
(1)磁通量的变化是由面积变化引起时,ΔΦ=B·ΔS,则
Φ1=B1S,Φ2=B2S,
ΔΦ =Φ2-Φ1
所以ΔΦ=ΔBS=(6-2)×20×10-4 Wb=8×10-3 Wb。
×
(2)磁通量的变化率为
=


-
Wb/s=4×10-3 Wb/s。
(3)根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小
【变式1】 如图(a)所示,一个圆形线圈的匝数n=1 000,线圈面积S=200 cm2,
v

B
二、导体切割磁感线时的感应电动势
注意:1.为切割磁感线的有效长度。
(垂直于、的两端口距离)
× × × × × ×
× × × × × ×
G
v
v
v
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × ×
× × × ×
v
× × × ×
× × × ×

的特例,只适用于切割。

2. = 是 =
人教版(2019)选择性必修二
人教版(2019)选择性必修二
第二章 电磁感应
第2节 法拉第电磁感应定律
2024
探究与思考
问题:甲、乙两电路本质上有何异同?
S

G
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